压裂井裂缝导流能力研究

裂缝导流能力是水力压裂中一个重要的设计参数。在国内外已有研究的基础上，着重考虑了裂缝导流能力随着时间和缝长的变化，建立了模拟压裂井裂缝导流能力的二维单相的物理模型和数学模型，并对模型进行了数值求解。通过给出的实例计算，从一定程度上验证了模型的实用性和可行性，对准确认识裂缝导流能力、完善压裂设计、优化油气井的增产措施都提供了有益的指导。     

通道压裂裂缝导流能力数值模拟研究

为了计算通道压裂裂缝在实际条件下的导流能力并分析影响导流能力的因素,在分析通道压裂砂堤分布规律的基础上,建立了裂缝内流体流动模型,利用数值模拟方法模拟了某一通道压裂气井裂缝内流体的流动规律和压力分布规律,并计算了裂缝的导流能力。结果表明:通道压裂裂缝的导流能力基本不随井底流压、气体密度和气体黏度变化;通道压裂裂缝内空隙通道的结构和分布是影响裂缝导流能力的主要因素,如果通道压裂裂缝内没有形成连续的大通道或大通道坍缩形成离散分布的空隙结构,则裂缝内流体的流动阻力会增大,从而导致通道压裂裂缝导流能力较预期有大幅度降低。该研究结果可为提高通道压裂裂缝的导流能力提供理论依据。      

压裂井裂缝导流能力研究

裂缝导流能力是水力压裂中一个重要的设计参数。在国内外已有研究的基础上,着重考虑了裂缝导流能力随着时间和缝长的变化,建立了模拟压裂井裂缝导流能力的二维单相的物理模型和数学模型,并对模型进行了数值求解。通过给出的实例计算,从一定程度上验证了模型的实用性和可行性,对准确认识裂缝导流能力、完善压裂设计、优化油气井的增产措施都提供了有益的指导。     

裂缝参数对水平井压裂产能的影响

选择一种便于常规应用的水平井压裂产能公式，设定一组具有一定代表性且范围较宽的裂缝参数进行计算和分析，以便对各参数的作用和特点有较具体和明确认识。     

低渗气藏压裂中裂缝导流能力的影响因素研究

利用改进的API线性导流仪,对支撑剂充填层气体导流能力的主要影响因素进行了实验研究.研究表明,低渗气藏压裂改造过程中,除支撑剂种类、强度、闭合压力、铺置浓度等影响裂缝导流能力外,充填层的微粒及其含量、液体滞留是气体导流能力下降的主要因素.此外对现场使用的压裂交联液进行了充填层气体导流能力的损害评价,提出了防止和减少压裂液损害的有效方法和措施.     

特低渗透油藏油井压裂裂缝参数优化

油井压裂开发是目前提高特低渗透油藏开发效果的有效手段。为了充分发挥水力裂缝的作用,裂缝参数必须设计得合理。以某特低渗透油藏为例,采用矩形网格剖分与PEBI网格剖分相结合的方法模拟水力裂缝,在300 m反九点井网条件下,运用油藏数值模拟方法对裂缝方位、导流能力及裂缝穿透比进行了优化,并采用正交试验法分析了裂缝参数对特低渗透油藏开发动态的影响规律。结果表明:压裂裂缝方位应考虑井网形式与最大主应力方向;裂缝的导流能力和穿透比不是越大越好,而是存在一个最佳值;在文中特低渗透油藏条件下,裂缝方位是影响采出程度的主要参数,其余依次为裂缝的导流能力和穿透比;裂缝导流能力是影响含水率的主要参数,其余依次为裂缝的方位和穿透比。      

裂缝渗透率依赖于压力的双重介质油藏压裂产能模拟

在双孔单渗油藏模型的基础上．考虑天然裂缝渗透率随压力的变化,建立了油水两相双重介质油藏压裂的渗流数学模型,根据隐式压力显式饱和度(IMPES)方法详细推导了数值模型;示例计算表明．该模型易于编程求解,对于研究裂缝性油藏单井压裂动态具有一定的实用意义。     

考虑页岩裂缝长期导流能力的压裂水平井产量预测

页岩气井压裂后初期产量高,随后产量迅速递减,但在预测页岩气压裂水平井产量时,目前国内尚无实际产量递减规律可借鉴。为此,进行了2.5和1.0 kg/m2两种铺砂浓度下的长期导流能力试验。试验结果表明,支撑剂的嵌入及破碎导致前2 d导流能力约降低43%,4 d后导流能力则降低得很少。将试验结果应用到川东南某井数值模拟中,恒定导流能力方案产量为考虑长期导流能力方案的2~3倍;10年生产动态预测结果显示,示例井生产周期可分为3个阶段,前2年产量递减率高达42%~46%,第3~4年产量递减率降至27%~37%,第5~10年产量递减率缓慢降至4%以下。研究结果表明,页岩支撑剂评价优选应以裂缝长期导流能力试验结果为基础,考虑裂缝长期导流能力影响的产量递减规律可为页岩气压裂水平井重复压裂时机的确定提供依据。      

考虑裂缝导流能力时效性的多级压裂水平井产能半解析模型

目前多级压裂水平井产能计算模型研究较多,但大部分产能模型都没有考虑裂缝导流能力时效性对产能的影响。而室内实验和矿场实践表明,在实际生产过程中,裂缝导流能力随时间不断变化。本文利用源函数法求解油藏渗流模型,利用有限差分方法离散求解考虑裂缝导流能力随时间变化的裂缝渗流模型,并通过裂缝和油藏接触面处的流量和压力相等这一边界条件,将这两者进行了耦合,得到了考虑裂缝长期导流能力的多级压裂水平井产能半解析模型。模型计算结果表明,导流能力随时间的降低,在产能预测分析中是不可忽略的因素,这一因素会改变油藏的渗流场分布,改变裂缝内的流量和压力分布,会使更多的流体通过井筒附近的裂缝流入井内。本文建立的模型和计算结果对于储层产能预测研究和实际生产都有较大的指导意义。     

考虑启动压力梯度的低渗透气藏压裂井产能分析

低渗透气藏中的多数井自然产能都很低,需要进行压裂改造后才具有生产能力。同时,气体在该类气藏中的渗流一般为存在启动压力梯度影响的非达西渗流。为此,根据保角变换原理,将带垂直裂缝的气井渗流问题,转化为易于求解的单向渗流问题;然后基于Forchheimer二项式渗流方程,考虑低渗透气藏中启动压力梯度存在的影响,推导得到了低渗透气藏中垂直裂缝井的产能计算公式;在此基础上,绘制分析了理论产能曲线,并用现场实例进行了验证。结果表明:启动压力梯度会影响低渗透气藏压裂井产能,压裂气井的产量随着启动压力梯度的增加而降低。该方法简单实用,便于现场应用。     

裂缝性油藏射孔完井产能的有限元分析

负压射孔已成为一种工业标准,成熟的砂岩油藏射孔优化设计理论只适用于无裂缝油藏的情形。裂缝的存在使得射孔完井油井的产能评价变得十分复杂,本文通过裂缝孔隙性油藏特征的三维物理模型描述及流体渗流的连续性方程建立,推导出了描述该问题的有限元数学模型。通过网格剖分、有限元数值求解和二次回归正交设计分析,首次获得了不同的射孔参数和地层参数与裂缝孔隙性油藏油井产能的定量关系,并进行了单因素及多因素结果分析,获得了一些重要结论。它可用于指导裂缝性及裂缝孔隙性油藏的射孔参数优化,提高一次完井效率。     

底水气藏气井动态模拟研究

使用锥进模型对鹿水气藏气井动态进行了模拟研究。通过对采气速度、气层有效厚度、水体大小、垂直渗透率与水平渗透率比值、水平渗透率、气井打开程度等参数进行敏感性分析,研究了它们对鹿水气藏开发效果的影响,为有效开发鹿水气藏提供了依据。     

数值模拟技术在濮城气顶剩余气研究中的应用

讨论了数值模拟技术在气顶气藏剩余气研究中的思路和方法,针对濮城南区带油环气顶气藏的特点,采用美国Landmark公司VIP5.0版本数值模拟软件包进行模拟研究,通过参数准备,静态储量拟合、动态历史及饱和度拟合,模拟出淮城南区Ss₂^上油层1、2砂岩组各小层剩余储量及不同阶段含气饱和度分布,结合可视性技术形象描述了淮城气顶剩余气变化规律,为下一步剩余气挖潜提供了重要依据,取得了较好的效果.     

考虑人工裂缝的单井数值模拟技术的应用

常规数值模拟网格技术在描述经过压裂增产的油气井时存在不足，很少考虑裂缝的几何形态以及裂缝导流能力对油气井生产动态的影响。考虑人工裂缝的单井数值模拟网格技术（PEBI）可以更加准确地评价压裂增产油气井单井控制储量、单井控制泄流半径，预测油井的生产动态以及对裂缝效果进行敏感性分析。文章结合试井分析，确定了裂缝几何尺寸和裂缝导流能力，对低渗油田某井建立了数值模拟模型。在较高的历史拟合精度上，对油井进行了动态预测，同时分析了裂缝半长和裂缝导流能力对油井生产动态指标的敏感性。结果表明该井单井控制泄流半径约为400 m，单井控制原油储量41.9×10⁴t。增加裂缝半长会增加累积产油量，但是随着裂缝半长的增加，累积产油量的增加幅度就越来越小。增加裂缝渗透率能较大地提高原油的稳产年限和累积产油量，当裂缝渗透率达到5 μm^２后，增加裂缝渗透率对油井生产动态指标的改善不明显。     

裂缝性气藏压裂关键技术

结合川西和国内外裂缝性油气藏在压裂施工实际,在裂缝性气藏压裂施工过程中,由于天然裂缝开启导致的压裂液过量滤失、主裂缝难以形成和延伸,施工过程中表现出高的施工压力和低砂比阶段快速砂堵等难点,通过压前裂缝诊断技术、压裂施工过程中的综合降滤、实时裂缝诊断技术是确保裂缝性气藏压裂避免沿天然裂缝延伸形成张开程度不一的多支缝,确保施工过程中形成具有一定缝宽的主裂缝的关键。为后期加砂压裂提供了基础保障。
     

低渗裂缝型气藏斜井压裂技术研究

中原油田户部寨气田是一个低渗致密裂缝型砂岩气藏，生产井多为斜井，投产需要进行压裂改造，前期效果不理想的原因是气藏的天然裂缝和斜井压裂中产生的人工多裂缝的双重作用会造成支撑缝长、裂缝宽度和导流能力降低，易使支撑剂过早发生桥塞，产生砂堵，从而影响压裂效果。以往压裂施工中为消除多裂缝的影响采取的主要措施是前置液加入大量的粉砂，但对裂缝导流能力有不利影响，使得压裂效果较差。为此，分析了斜井压裂多裂缝产生的原因，集成应用避射、射孔优化、支撑剂段塞、变排量、变黏度施工等技术，有效地降低了大斜度井压裂所产生的弯曲摩阻，控制了裂缝条数，同时又实现了大斜度井压裂不加粉砂和环空注入方式的突破，简化了压后作业程序，并以部1-14井大斜度定向井压裂施工为例进行了压裂效果分析，取得了好的成果。     

惰性气体抑制管道中可燃气体爆炸的数值模拟

管道内可燃气体的防爆抑爆研究对于石油及天然气工业的安全生产具有重要意义。以RNG 湍流模型及EBU Arrehnius燃烧模型为基础，建立了管道内可燃气体单步化学反应湍流爆炸模型；并以有限体积法求解了爆炸流动及反应控制方程，从而对二维管道中惰性气体抑制可燃气体爆炸的过程及规律进行了数值模拟。模拟结果与实验数据有着较好的吻合性，可为燃气管道中惰性气体防爆抑爆技术的工艺实施、系统设计和关键参数计算提供理论依据。     

致密油气藏裂缝介质压力敏感分析与计算方法

致密油气藏裂缝介质的压力敏感性对油气藏开发效果具有显著影响。基于物质守恒理论,通过理论推导建立了基质和裂缝的压力敏感方程;同时,通过开展单条裂缝压力敏感渗流物理模拟实验,研究裂缝变形特征和介质渗透率变化特征,并利用实验结果验证了压力敏感裂缝性介质渗透率模型的合理性。研究表明:建立的基质和裂缝压力敏感方程是关于流体压力的函数,能够解决常规压力敏感方程中变形系数确定困难的问题,增强了压力敏感方程在实际致密油藏开发中的适应性。实验中发现流体压力下降,基质块发生膨胀使得基质块之间的裂缝闭合,开度变小,介质渗透率变小;流体压力升高时,基质块发生收缩,使得基质块之间裂缝开启,开度增大,介质渗透率变大。对比实验模拟结果与基于实验参数的渗透率模型的计算结果,验证了渗透率模型的合理性。通过研究,揭示了致密油藏裂缝介质的压力敏感变形机理,又为裂缝介质的渗透率表征奠定了基础。     

低渗透气藏介质变形-渗流耦合有限元数值模拟

低渗透气藏开发过程中介质变形对储层孔隙度、渗透率及产能的影响不可忽视.综合考虑储层变形、地应力、流体渗流等因素,建立了低渗透气藏介质变形-渗流耦合模型;采用有限元数值模拟技术并开发相应程序对耦合模型进行求解,定量研究开发过程中储层变形及其对储层物性和气藏产能的影响.数值模拟结果表明:非均匀水平地应力造成近井壁区域储层变形及渗透率变化各向异性,产能评价中应综合考虑介质变形的影响.     

凝析气井油管优化机理模拟研究

柯克亚凝析气田是以中孔小喉道、低渗储层为主的凝析气田，地层流体以凝析气为主，原始凝析油含量在300．600，0之间，且为饱和凝析气藏，在地层压力稍一下降，地层中马上出现大量反凝析液，这要求凝析气井的油管选择不能与干气井、湿气井类同，必须考虑井筒携液的问题，而气田油气井油管尺寸的选择是根据试采期油气藏产能进行编制开发方案时所确定；随着开发时间的延续，油气藏逐渐进入产能递减期，地层压力大幅度下降，井筒的摩阻损失降低、滑脱效应增大，井筒、井底积液情况屡屡发生，油气产能急剧下降，目前采用的油管尺寸显然已不能达到有效携液的目的；为了提高油气产能，通过不同油管粗糙度、流体组分含量、不同井口压力条件、不同油管尺寸对井筒压力损失及合理产气量的影响进行油管优化机理模拟研究，最终确定油管尺寸与油气举升效率、产量间的关系，并在气田成功措施作业2井次，不仅解决了气体滑脱、并底积液的现象．还提高了油气产能。